波的尼亚湾营养水平分析及病因探究

首先，波罗的海较小的面积，较大的水深，以及近封闭的形态和与外海水交换不畅等自然环境特点，使它很容易受到人类活动的影响。

其次波罗的海周围地区农业和林业十分发达，不少地区工业化程度也很高，因此波罗的海就成了沿海城市和工业的巨大纳污场所。在海区周围有瑞典、芬兰、前苏联、波兰、德国和丹麦六个国家，大约有两千万人居住在沿海城市，另有四千万人在波罗的海的汇水区内生活。

据统计，波罗的海汇水区内几类工业的年生产能力为：氨568万吨，磷酸120万吨，纸浆1400万吨。每年由陆上排入海区的污染物有几百万吨，其中有机质130万吨，氮31万吨，磷2.6万吨以及大量其他有害物质。它们一半以上是河流携带进来的。据另一项统计，进入波罗的海的营养盐中，只有5%的磷和32%的氮来自农业排放，其余则是生活污水和工业废水排放的结果。

进一步分析波罗的海北部的波的尼亚湾发现，湾的沿岸分布着许多城镇、港口和工业（主要是造纸工业、纸浆工业、冶金工业和化学工业），在港口附近地区，造船业也比较发达。沿岸120万人口的城市污水直接排入波的尼亚湾，其中有5%的污水未经任何处理。因此由城市污水排入湾中的氮有4500吨，磷400吨，BOD5900吨；由工业污水排入的氮4500吨，磷600吨，BOD5194000吨；由河流搬运进来的氮84600吨，磷5600吨，BOD5268000吨；由大气输入的氮50000～70000吨，磷1500～2300吨。

由于大量污染物的排放，使波罗的海的环境和生态遭到了一定程度的损害，被公认为世界上污染最严重的海区之一，并且具有以下两个特点：

（1）曲折的海岸线和星罗棋布的群岛在陆地和外海之间形成了一个巨大的“过滤器”。由河流和工业携带入海的污染物质很容易被这一地区“捕集”，导致这部分海区有机物、营养盐类和有毒物质含量很高；

（2）大量有机物和营养盐类的输入，促使海区富营养化，结果导致波罗的海深层水域缺氧，常年形成硫化氢区。

除波罗的海外，世界上还有不少海区的“肥胖症”也比较严重。例如日本獭户内海，由于二十世纪五十年代的工业兴起，人口剧增，使得排入内海的有机物及氮和磷量不断增加。1969年的有机废物排放量比1962年增加了两倍多，这一期间水中的氮含量增高了1.7倍，磷升高了1.9倍。1984年与1974年比较，氮又增加了5～6倍，磷增高了2～3倍。其中，由工业污水排入的氮是生活污水带入的1.3倍，而磷则主要来自生活污水中的洗涤剂。因此，二十世纪七十字代初懒户内海富营养化问题日趋严重，赤潮发生次数逐年增多（表3.2）。

又如，香港吐露港水域1985年氮和磷的日排量分别为2000公斤和450公斤，而1976年则分别为800公斤和200公斤。因此这期间，吐露港水体明显富营养化，赤潮也频繁发生（表3.3）。

表3.2　流入濑户内海氮和磷的比例（%）

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表3.3　吐露港水体中的氮和磷

那么，到底海水中氮、磷等营养盐含量达到多少海区才算富营养化、患上“肥胖症”呢？

美国、瑞典、日本等国学者建议海水中氮和磷的最大允许浓度分别为300毫克/立方米和10毫克/立方米，超过了就算富营养化。其他学者则认为，海水中COD为1～3毫克/升，无机氮为0.2～0.3毫克/升，无机磷为0.01～0.02毫克/升，叶绿素a为1～10毫克/立方米，初级生产力为1～10毫克/（立方米·小时）就达到了富营养化的程度。

日本的冈市友利还提出了判断富营养化的公式：

如果E≥1，则为富营养化。因此可以用这一公式诊断海区是否患上了“肥胖症”。

1973年，吉田阳一在综合大量资料的基础上，提出了一个海区某些特征与营养等级的划分表（表3.4）。

表3.4　海域的营养等级划分及其特征

*根据菌计算法。